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冲刺 2024 年高考—多选题专练六十题
专题六 函数与导函数(解析版)
第一部——高考真题练
1.(2023·全国·统考高考真题)若函数 既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】求出函数 的导数 ,由已知可得 在 上有两个变号零点,转化为一元二次方程
有两个不等的正根判断作答.
【详解】函数 的定义域为 ,求导得 ,
因为函数 既有极大值也有极小值,则函数 在 上有两个变号零点,而 ,
因此方程 有两个不等的正根 ,
于是 ,即有 , , ,显然 ,即 ,A错误,BCD正确.
故选:BCD
2.(2023·全国·统考高考真题)已知函数 的定义域为 , ,则( ).
A. B.
C. 是偶函数 D. 为 的极小值点
【答案】ABC
【分析】方法一:利用赋值法,结合函数奇遇性的判断方法可判断选项ABC,举反例 即可排除选项D.
方法二:选项ABC的判断与方法一同,对于D,可构造特殊函数 进行判断即可.
【详解】方法一:
因为 ,
对于A,令 , ,故 正确.
对于B,令 , ,则 ,故B正确.
对于C,令 , ,则 ,
令 ,
又函数 的定义域为 ,所以 为偶函数,故 正确,
对于D,不妨令 ,显然符合题设条件,此时 无极值,故 错误.
方法二:
因为 ,
对于A,令 , ,故 正确.
对于B,令 , ,则 ,故B正确.
对于C,令 , ,则 ,
令 ,
又函数 的定义域为 ,所以 为偶函数,故 正确,
对于D,当 时,对 两边同时除以 ,得到 ,
故可以设 ,则 ,
当 肘, ,则 ,令 ,得 ;令 ,得 ;
故 在 上单调递减,在 上单调递增,
因为 为偶函数,所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
显然,此时 是 的极大值,故D错误.
故选: .
3.(2023·全国·统考高考真题)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级
,其中常数 是听觉下限阈值, 是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源 与声源的距离 声压级
燃油汽车 10
混合动力汽
10
车
电动汽车 10 40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车 处测得实际声压分别为 ,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据题意可知 ,结合对数运算逐项分析判断.【详解】由题意可知: ,
对于选项A:可得 ,
因为 ,则 ,即 ,
所以 且 ,可得 ,故A正确;
对于选项B:可得 ,
因为 ,则 ,即 ,
所以 且 ,可得 ,
当且仅当 时,等号成立,故B错误;
对于选项C:因为 ,即 ,
可得 ,即 ,故C正确;
对于选项D:由选项A可知: ,
且 ,则 ,
即 ,可得 ,且 ,所以 ,故D正确;
故选:ACD.
4.(2022·全国·统考高考真题)已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,记 ,若, 均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项
判断即可得解.
【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于 ,因为 为偶函数,所以 即 ①,所以
,所以 关于 对称,则 ,故C正确;
对于 ,因为 为偶函数, , ,所以 关于 对称,由①求
导,和 ,得 ,所
以 ,所以 关于 对称,因为其定义域为R,所以 ,结合 关于
对称,从而周期 ,所以 , ,故B正确,D错误;
若函数 满足题设条件,则函数 (C为常数)也满足题设条件,所以无法确定 的函数值,
故A错误.
故选:BC.
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.
由方法一知 周期为2,关于 对称,故可设 ,则 ,显然A,D错
误,选BC.故选:BC.
[方法三]:
因为 , 均为偶函数,
所以 即 , ,
所以 , ,则 ,故C正确;
函数 , 的图象分别关于直线 对称,
又 ,且函数 可导,
所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 , ,故B正确,D错误;
若函数 满足题设条件,则函数 (C为常数)也满足题设条件,所以无法确定 的函数值,
故A错误.
故选:BC.
【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的
通性通法;
方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.
5.(2022·全国·统考高考真题)已知函数 ,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C.点 是曲线 的对称中心 D.直线 是曲线 的切线
【答案】AC
【分析】利用极值点的定义可判断A,结合 的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的
几何意义判断D.【详解】由题, ,令 得 或 ,
令 得 ,
所以 在 , 上单调递增, 上单调递减,所以 是极值点,故A正
确;
因 , , ,
所以,函数 在 上有一个零点,
当 时, ,即函数 在 上无零点,
综上所述,函数 有一个零点,故B错误;
令 ,该函数的定义域为 , ,
则 是奇函数, 是 的对称中心,
将 的图象向上移动一个单位得到 的图象,
所以点 是曲线 的对称中心,故C正确;
令 ,可得 ,又 ,
当切点为 时,切线方程为 ,当切点为 时,切线方程为 ,故D错误.
故选:AC.
第二部——基础模拟题
6.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)已知函数 和 的图像都是 上连续不
断的曲线,如果 ,当且仅当 时 ,那么下列情形可能出现的是( )A.1是 的极大值,也是 的极大值 B.1是 的极大值,也是 的极小值
C.1是 的极小值,也是 的极小值 D.1是 的极小值,也是 的极大值
【答案】ABC
【分析】由题意构造函数图象满足题干依次判定选项即可.
【详解】对于A选项,构造如图所示图象,则A选项正确;
对于B选项,构造如图所示图象,则B选项正确;
对于C选项,构造如图所示图象,则C选项正确;
对于D选项,因为1是 的极小值,则在1的附近存在 ,使得 ,
又1也是 的极大值,则在1的附近存在 ,使得 ,
所以在1的附近存在 与 ,使得 ,不合题意,故D错误.
故选:ABC.
7.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知非零实数 , ,则可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】设函数 , , ,分情况 , 讨论,构造函数求
导确定单调性,即可得取值情况,从而作出判断.
【详解】令 , , ,
①当 时,
设 ,则 恒成立,所以 在 上单调递增,
所以 ,则 ,所以 ;
设 ,则 ,所以 在 上单调递增,
所以 ,则 ,所以
所以 ;
②当 时,
, ,而因为 ,所以 ,所以 ,
而 有两解,一正一负,因为 ,
而 ,有 ,所以 在 单调递增,所以 .
当 时, ,而 在 单调递增,所以 ,所以 ;
当 时, ,
综上,可能正确的是 , .
故选:BC.8.(2023·江苏扬州·统考模拟预测)已知函数 的图像为曲线 ,下列说法正确
的有( ).
A. 都有两个极值点
B. 都有三个零点
C. ,曲线 都有对称中心
D. ,使得曲线 有对称轴
【答案】AC
【分析】根据已知函数求导求出单调区间再求出极值点判断A选项,根据极值确定零点个数判断B选项,
根据导函数性质以及三次函数图象的性质可判断C,D选项.
【详解】 ,
,
单调递增; 单调递减;
都有两个极值点 ,故A选项正确;
因为当 时, ;当 时, ,
所以函数 至少有一个零点,
已知 极大值
极小值
当 ,即 时, ,
所以函数 与 x 轴仅有一个交点,
不满足 都有三个零点,故选项 B 错误;函数 是开口向上的二次函数,且为轴对称,此时对称轴的横坐标即为函数 对称中心
的横坐标,
是曲线 对称中心,故选项 C 正确,
由三次函数图象的性质知 ,曲线C没有对称轴,选项 D 错误.
故选:AC.
9.(2023·广东佛山·校考模拟预测)已知定义在R上且不恒为0的函数 ,对任意的 ,都有
,则( )
A.
B.函数 是奇函数
C.对 ,有
D.若 ,则
【答案】AB
【分析】对 代入特殊值,求出 的性质,最后运用构造法求出 的解析式,运用错位相减法求
和即可.
【详解】对于A,令 ,则有 ,
,正确;
对于B,因为 的定义域为 ,
因为对于 , ,
当 时,令 ,则有 ,当 时, ,
所以 是奇函数,正确;
对于C,由B知,当 时, ,错误;
对于D, ,令 , ,
则有 , ,令 ,则 ,
, 是首项为1,公差为1的等差数列,
,即 , ,
令 …①,
则 …②,
①-②得: ,
故 ,错误;
故选:AB.
10.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模)已知函数 的定义域为 , 是
奇函数, 的导函数为 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】由题意可知4是 的一个周期,所以 ,即 可判断B;由,得 结合 ,可知4也是 的一个周期,由此求出
可判断C;取特值可判断AD.
【详解】因为 是奇函数,所以 ,且 .
又 ,所以 ,
即 .令 等价于 ,所以 ,
所以4是 的一个周期,所以 ,得 ,
即 ,故B正确.
由 ,得 .又 ,
所以 ,所以 ,即 .
所以 ,所以4也是 的一个周期,
所以 ,得 ,故C正确.
取 ,则 ,显然 是奇函数,符合题意.
此时 ,但 ,故A错误;
因为 ,所以 ,得 ,故D错误.
故选:BC.
11.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测)已知函数 的定义域为
为奇函数,则( )
A.函数 的图象关于 对称B.函数 是周期函数
C.
D.
【答案】ABD
【分析】根据函数的对称性可得 的图象关于 对称,结合函数变换可推出函数 是周期为 的
函数,结合对称性与周期性逐项判断即可得答案.
【详解】因为 为奇函数,则 ,所以 ,则函数 的图象
关于 对称,故A正确;
因为 ①, ②,
则①+②得: ,即 ③,
②-①得: ,即 ④,
由③得 代入④得 ,所以 ,则 ,则
函数 是周期为 的函数,故B正确;
由于 的图象关于 对称, 是周期为 的函数,无法确定是否关于点 对称,故C不正确;
将③代入①可得 ,
所以 , , , ,
, , ,
,累加得: ,故可得
,
所以 ,故D正确.
故选:ABD.
12.(2023·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测)已知定义在R上的函数 满足
,且 为奇函数, , .下列说法正确的是( )
A.3是函数 的一个周期
B.函数 的图象关于直线 对称
C.函数 是偶函数
D.
【答案】ACD
【分析】根据 可得 即可确定周期求解选项A;根据 为奇函数,
可得 即可求解选项B;根据题设条件可得 即可求解选项C;利用函数
的周期性和函数值可求解选项D.
【详解】对A,因为 ,所以 ,即 ,
所以3是函数 的一个周期,A正确;
对B,因为 为奇函数,所以 ,
所以函数 的图象关于点 中心对称,B错误;
对C,因为 ,
所以 ,
即 ,即 ,
所以函数 是偶函数,C正确;
对D, ,
所以 ,
所以
,D正确;
故选:ACD.
13.(2023·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测)已知函数f(x)的定义域为A,若对任意 ,都存
在正数M使得 总成立,则称函数 是定义在A上的“有界函数”.则下列函数是“有界函
数”的是( )
A. B.C. D.
【答案】BC
【分析】可求每个选项函数的值域,然后求出 的范围即可得出该函数是否为有界函数.
【详解】对于A: 的定义域为 , ,令 ,则 ,
, ,
不存在正数 ,使得 总成立, 不是有界函数;
对于B: 的定义域为 ,
,所以 ,
存在 ,使得 , 是有界函数;
对于C: ,
,
存在 ,使得 , 是有界函数;
对于D: ,
由于 时, 单调递增,此时 ,
故不存在正数 ,使得 总成立, 不是有界函数;
故选:BC.
14.(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)已知函数 ( ),则( )
A.若 ,则函数 在 上单调递增
B.若 在 上有最小值 ,则 在 上有最大值
C.过原点 有且仅有一条直线与 的图象相切D.若函数 存在大于1的极值点,则
【答案】BC
【分析】分 、 和 , 两种情况可得函数 在 上单调递减可判断A;令
利用奇函数定义可得函数 是奇函数,根据奇函数的性质和最值情况可
判断B;利用导数求出切线方程,切线过点 得方程有且仅有一解可判断C;函数 有极值点得
有两个不同的根,设两根分别为 , 可得 ,利用韦达定理分 , 和 ,
两种情况可判断D.
【详解】对于A,当 , 时,易知函数 在 上单调递增,当 , 时,易知函数
在 上单调递减,A项不正确;
对于B,令 , 关于原点对称, ,所
以函数 是奇函数,
若 在 上有最小值 ,则函数 在 上有最小值 ,
函数 在 上有最大值 ,所以 在 上有最大值 ,故B项正确;
对于C, ,设切点 ,则 ,
所以切线方程为 ,切线过点 ,得 ,该方程有且仅有一解,C项正确;
对于D,若函数 有极值点,则 有两个不同的根,则 ,
设两根分别为 , ,则 ,若 ,则 ,当 , 时, ,当 ,
时, ,D项不正确.
故选:BC.【点睛】思路点睛:结合导数与单调性、极值、最值的关系求三次的多项式函数的极值与最值
15.(2023·浙江·统考模拟预测)已知定义在R上的函数 满足 ,且 为
奇函数, , .下列说法正确的是( )
A.3是函数 的一个周期
B.函数 的图象关于直线 对称
C.函数 是偶函数
D.
【答案】AC
【分析】根据已知可推得 ,即可得出A项;由 为奇函数,即可得出
函数的对称性;易知 ,结合 ,即可推得 ,得出C项;根
据函数的奇偶性、周期性求解,即可判断D项.
【详解】对于A项,因为 ,所以 ,所以3是函数 的
一个周期,故A正确;
对于B项,因为, 为奇函数,所以 ,
所以,点 是函数 图象的对称中心,故B错误;
对于C项,因为, 为奇函数,所以 ,所以 .
又因为 ,所以 ,
所以 ,
所以,函数 是偶函数,故C项正确;
对于D项,由C知,函数 是偶函数,所以 .
又3是函数 的一个周期,
所以 , , ,
所以, ,
所以, ,故D错误.
故选:AC.
【点睛】思路点睛:根据已知条件,变换得出函数的关系式,进而得出函数的对称性、奇偶性以及周期性.
然后根据奇偶性以及周期性求值,即可得出答案.
16.(2023·广东东莞·校考三模)已知函数 及其导函数 的定义域均为 . ,
,当 时, , ,则( )
A. 的图象关于 对称 B. 为偶函数
C. D.不等式 的解集为
【答案】BCD
【分析】A.由 得到 判断;B.由 得到 ,
再结合 判断;C.由 得到 再结合 判断;D.由为偶函数且 得到 是周期函数,且周期为8,再结合当 时, ,
可知 在 单调递减,画出 的大致图象,利用数形结合法求解.
【详解】由 可得 ,故可知 的图象关于 对称,故A错误,
由 得 ,由 得 ,故 为偶函数,故B正
确,
由 可得 ,所以 ,又 为偶函数,所以
,即 ,故C正确,
由 为偶函数且 可得 ,所以 是周期函
数,且周期为8,又当 时, ,可知 在 单调递减
故结合 的性质可画出符合条件的 的大致图象:
由性质结合图可知:当 , 时, ,故D正确,
故选:BCD
17.(2023·广东东莞·统考模拟预测)已知 ,满足 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】利用指数式和对数式的运算规则,结合导数和基本不等式求最值,验证各选项是否正确.
【详解】对于A,由 ,得 ,当且仅当 时等号成立,A正确;
对于B,由 ,得 且 ,
令 ,则 , 解得 , 解得 ,
得 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 ,即 ,B正确;
对于C,当 时,满足 , ,C错误;
对于D, ,D正确.
故选:ABD.
18.(2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模)已知函数 的定义域为 的导函数 的图象
关于 中心对称,且函数 在 上单调递增,若 且 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,可得函数 的图象对称轴,结合给定等式探求出正数a,b的关系,再逐项分
析判断作答.
【详解】因为函数 的图象关于 中心对称,则有 , ,
而 ,即 , ,
,令 , 为常数,当 时, ,
因此 , ,即函数 的图象关于直线 对称,又函数 在 上单调递增,则函数 在 上单调递减,
由 ,得 ,A正确;
而 ,即有 , ,
因此 ,B错误;
显然 ,即 ,则 ,因此 ,C正确;
,D正确.
故选:ACD
19.(2023·山东泰安·统考模拟预测)已知函数 ,下列说法错误的是( )
A.若 ,则函数 图象在 处的切线方程为
B.若 ,则函数 是奇函数
C.若 ,则函数 存在最小值
D.若函数 存在极值,则实数 的取值范围是
【答案】BC
【分析】对于A:根据导数的几何意义求出切线方程可知A正确;对于B:根据偶函数的定义判断可知B
错误;对于C:利用导数得 在 上为单调递减函数,可知C错误;对于D:根据 有零点,求
出 的范围,可知D正确.
【详解】对于A: , ; , ,
所以切线方程为 ,所以A正确.
对于B:函数的定义域是 ,若 ,则 ,
所以,
所以 是偶函数,所以B错误.
对于C: 时, ,
则 ,所以 在 上为单调递减函数,无最小值,所以C错误.
对于D: ,若函数 存在极值,
则 有零点,令 ,即 ,
.
因为 ,所以 ,即 ,解得: ,故D正确.
故选:BC.
20.(2023·湖北武汉·武汉二中校联考模拟预测)已知函数 对 都有 ,若
函数 的图象关于直线 对称,且对 ,当 时,都有
,则下列结论正确的是( )
A. B. 是偶函数
C. 是周期为4的周期函数 D.
【答案】ABC
【分析】由图象的平移可得 是偶函数,从而判断B;对 都有 ,取 ,
可求得 ,从而判断A;
进而得到 恒成立,从而判断C;再由已知可得 在 上单调递增,结合偶函数的性质及周期性,从而判断D.
【详解】因为函数 的图象关于直线 对称,
所以函数 的图象关于直线 对称,故 是偶函数, B正确;
因为函数 对 都有 ,
所以取 ,可得 ,
又 是偶函数,所以 ,从而可得 , A正确;
由 ,知 ,故 是周期为4的周期函数,C正确;
因为 是偶函数,且是周期为4的周期函数,所以 ,
,
又对 ,当 时,都有 ,
所以 在 上单调递增, ,
即 , D错误.
故选:ABC.
21.(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考三模)已知 , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式及重要不等式,结合指数的运算、对数的运算和对数函数的性质即可求解.
【详解】对于A:因为 , , ,
所以 ,当且仅当 ,即 时,等号成立,故A正确;对于B:因为 , , ,所以 ,
当且仅当 ,即 , 时,等号成立,故B错误;
对于C:因为 , , ,所以 ,
当且仅当 时,等号成立,故C正确;
对于D:因为 , , ,所以 ,即 ,
当且仅当 时,等号成立,故D正确.
故选:ACD
22.(2023·福建厦门·统考模拟预测)已知函数 的定义域都为 为奇函数,且
, ,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】对A,根据令 结合 为奇函数推导即可;对B,根据 结合 为奇函数,
再令 推导即可;对C,求出 判断即可;对D,根据奇偶性与周期性可得 ,进
而判断即可.
【详解】对A,由 ,令 可得 ,又 为奇函数,故 ,
,故A错误;
对B,由 及 可得 ,又 为奇函数,则 ,令 则 ,
故 .故B正确;
对C,由 及 可得 ,当 时 不成立,故C错误;
对D,由AB可得 且 周期为2,故 ,故 ,故D正确;
故选:BD
23.(2023·湖南·校联考模拟预测)已知函数 ,实数 , 满足 ,
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据题目给出的等式 ,代入函数解析式得到 、 的关系,从而判断出
的符号,再把 ,转化为含有一个字母的式子即可求解.
【详解】∵ ,∴ ,
∴ 或 ,
又∵ ,∴ ,∴ ,故A不正确,B正确;
又由 有意义知 ,从而 ,
于是 .所以 .
从而 .
又 ,所以 ,
故 .
解得 或 (舍去).
把 代入 解得 .
所以 , ,故C正确,D不正确.
故选:BC.
24.(2023·湖南长沙·长沙一中校考模拟预测)定义在R上的偶函数 满足 ,且
在 上是增函数,则( )
A. 关于 对称 B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据对称中心和对称轴定义结合得出周期判断A,B,D选项,结合单调性得出C选项.
【详解】 为偶函数,
所以 ,所以 ,
所以 关于点 对称,A错误;又 ,所以 ,B正确;
因为 在 上是增函数,
所以 ,故C正确;
因为 ,
所以 ,而 的值不确定,故D错误.
故选:BC.
25.(2023·河北·校联考一模)设 是定义在 上的偶函数,其图象关于直线 对称,当 时,
,若方程 在 上恰有 个实数解,则( )
A. 的周期为4 B. 在 上单调递减
C. 的值域为 D.
【答案】AD
【分析】由对称性与奇偶性得到函数的周期性,即可判断A、B,结合所给函数解析式求出函数的值域,即
可判断C,画出函数 与 的图象,数形结合,即可判断D.
【详解】由 的图象关于 对称可得 ,
再由 为偶函数可得 ,故 ,即 的周期为4,即A正确;
当 时,由 ,可得 在 上单调递增,故 在 上单调递增,即B错误;
又 , ,故 的值域为 ,即C错误;
在同一坐标系下画出函数 与 的图象如图所示.由图可知,要使 与 在 上恰有 个不同交点,
只需 ,即 ,解得 ,即 的取值范围为 ,故D正确.
故选:AD
26.(2023·河北·校联考一模)已知 , , ,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据给定条件,构造函数 ,求导探讨单调性,利用函数单调性逐项比较判
断作答.
【详解】令函数 ,求导得 ,当 时, ,当 时,
,
即函数 在 上单调递增,在 上单调递减, ,当且仅当 时取等号,
因此当 且 时,恒有 ,则 ,A错误;
显然有 ,则 ,即有 ,B正确;
,C正确;
,D正确.
故选:BCD
【点睛】思路点睛:某些数或式大小关系问题,看似与函数的单调性无关,细心挖掘问题的内在联系,抓
住其本质,构造函数,分析并运用函数的单调性解题,它能起到化难为易、化繁为简的作用.27.(2023·山西吕梁·统考三模)已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A.曲线 在 处的切线与直线 垂直
B. 在 上单调递增
C. 的极小值为
D. 在 上的最小值为
【答案】BC
【分析】求出函数的导函数,求出 ,即可判断A,求出函数的单调区间,即可判断B、C、D.
【详解】因为 ,所以 ,
所以 ,故A错误;
令 ,解得 ,所以 的单调递增区间为 ,
而 ,所以 在 上单调递增,故B正确;
当 时 ,所以 的单调递减区间为 ,
所以 的极小值为 ,故C正确;
在 上单调递减,所以最小值为 ,故D错误;
故选:BC
28.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)19世纪时期,数学家们处理大部分数学对象都没有
完全严格定义,数学家们习惯借助直觉和想象来描述数学对象,德国数学家狄利克雷(Dirichlet)在1829
年给出了著名函数: (其中 为有理数集, 为无理数集),后来人们称之为狄利克雷
函数,狄利克雷函数的出现表示数学家们对数学的理解发生了深刻的变化,数学的一些“人造”特征开始
展现出来,这种思想也标志着数学从研究“算”转变到了研究“概念、性质、结构”.一般地,广义狄利克雷函数可以定义为 (其中 且 ),则下列说法正确的是( )
A. 都有
B.函数 和 均不存在最小正周期
C.函数 和 均为偶函数
D.存在三点 在 图像上,使得 为正三角形,且这样的三角形有无数个
【答案】BCD
【分析】根据狄利克雷函数与广义狄利克雷函数的定义,结合函数值、周期性、奇偶性等逐项判断即可得
答案.
【详解】对于A,由于 (其中 且 ),当 为无理数时,
,故A不正确;
对于B,设 为非零的有理数,若 是有理数,则 也是有理数; 若 是无理数,则 也是无理数,
根据函数的表达式,任取一个不为零的有理数 ,所以 对 恒成立, 对
恒成立,即数 和 均为周期函数,但不存在最小正周期,故B正确;
对于C, ,则 ,所以为偶函数,又 ,所以 为偶
函数,故C正确;
对于D,取 ,则 为等边三角形,将这个三角形左右平形移动,即只
需要三角形的高为 ,边长为 的三角形均可以,所以这样的三角形有无数个,故D正确.
故选:BCD.29.(2023·安徽滁州·校考模拟预测)已知函数 , ,有下列结论,正确的是( )
A.任意的 ,等式 恒成立
B.任意的 ,方程 有两个不等实根
C.任意的 , ,若 ,则一定有
D.存在无数个实数 ,使得函数 在 上有 个零点.
【答案】ACD
【分析】计算判断A;举例说明判断B;探讨函数单调性判断C;由函数零点的意义分析判断D作答.
【详解】函数 , ,
对于A, , ,A正确;
对于B,当 时,由 ,得 ,解得 ,即方程只有1个实根,B错误;
对于C,当 时, ,即函数 在 上单调递减,
由选项A知,函数 是 上的奇函数,则 在 上单调递减,
因此函数 是 上的减函数, , ,则一定有 ,C正确;
对于D, ,则有 或 ,即0是 的零点,
当 时, ,则 ,当 时, 或 ,
因此当 ,函数 有3个零点,D正确.
故选:ACD
30.(2023·安徽合肥·合肥市第六中学校考模拟预测)设定义在 上的函数 与 的导函数分别为和 ,若 , ,且 为奇函数,则下列说法中一定正确的是
( )
A. B. 为偶函数
C. 的图象关于点 对称 D. 的一个周期为
【答案】BCD
【分析】由 ,可设 ,( 、 为常数),再根据所给条件推出 ,
即可得到 ,从而判断A,即可得到 ,在两边求导,即可判断C,根据
为奇函数,得到 求导,即可判断B,最后推出 的周期性,即可判断D.
【详解】因为 ,所以 ,( 、 为常数),
又因为 ,所以 ,
即 ,令 ,则 ,所以 ,
所以 ,故A错误;
所以 ,所以 ,所以 的图象关于点 对称,故C正确;
因为 为奇函数,所以 ,则 ,即 ,
所以 ,所以 为偶函数,故B正确;
因为 ,且 ,所以 ,
即 ,所以 ,所以 的一个周期为 ,又 ,
所以 ,
所以 的一个周期为 ,故D正确;
故选:BCD
31.(2023·广东汕头·统考三模)设函数 定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当
时, ,则下列结论正确的是( )
A.
B. 在 上是减函数
C. 为奇函数
D.方程 仅有6个实数解
【答案】ACD
【分析】根据 为奇函数, 为偶函数,推出函数 的一个周期为 、 的图象关于点
对称、关于直线 对称,再根据这些性质可判断A正确,B正确,C错误;作出 与
的大致图象,结合图像可判断D正确.
【详解】因为 为偶函数,所以 ,
所以 ,即 ,
因为 为奇函数,所以 ,
所以 ,即 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,即函数 的一个周期为 .在 中,令 ,得 ,
在 中,令 ,得 ,
又 ,所以 ,故A正确;
因为 在区间 上是增函数,且 的一个周期为 ,
所以 在 上单调递增,在 上不为减函数.故B错误;
因为 ,所以 ,
所以 ,从而 为奇函数,故C正确;
因为 为奇函数,所以 的图象关于点 对称,
因为 为偶函数,所以 的图象关于直线 对称,
又当 时, ,
作出 与 的大致图象,如图所示.
其中 单调递减且 ,所以两函数图象有6个交点,
故方程 仅有6个实数解,故D正确.
故选:ACD.
32.(2023·山东青岛·统考三模)已知实数a,b,满足a>b>0, ,则( )A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】对于选项A:根据题意结合基本不等式分析判断;对于选项B:利用作差法分析判断;对于选项
C:分析可得 ,结合指数函数单调性分析判断;对于选项D:结合幂函数单调性分析判断.
【详解】对于选项A:因为 ,即 ,解得 或 ,
所以 或 ,故A错误;
对于选项B: ,
因为a>b>0,则 ,即 ,且 ,
所以 ,即 ,故B正确;
对于选项C:因为a>b>0,且 ,
可得 同号,则有:
若 同正,可得 ,
则 ,可得 ;
若 同负,可得 ,
则 ,可得 ;
综上所述: ,
又因为 在定义域内单调递减,所以 ,故C正确;
对于选项D:因为a>b>0,则 ,
可得 在 内单调递增,可得 ,
且 ,所以 ,故D正确;
故选:BCD.33.(2023·江苏淮安·江苏省郑梁梅高级中学校考模拟预测)已知函数 定义域为 , 是奇函
数, ,函数 在 上递增,则下列命题为真命题的是( )
A. B.函数 在 上递减
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】BCD
【分析】根据 是奇函数判断A,再判断 即可得到 的图象关于直线 对称,
从而判断B、C,根据对称性得到 ,即可判断D.
【详解】对于A,因为 是奇函数,所以 ,故A错误;
因为 是奇函数,所以 的图象关于点 对称,即有 ,
所以 ,所以 的图象关于直线
对称,
函数 在 上单调递增,所以 在 上单调递减,故B正确;
因为 ,所以 ,即 ,故C正确;
因为 ,且 ,由函数 的图象关于直线 对称,得 ,解得
,故C正确.
故选:BCD.
34.(2023·江苏盐城·统考三模)设函数 为 上的奇函数, 为 的导函数,
, ,则下列说法中一定正确的有( )A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】由 为 上的奇函数, , 可得 的性质,可判断A,
B;对 , 求导可得导函数 的性质,即可判断C,D.
【详解】因为函数 为 上的奇函数,所以 ,因为 ,
,所以当 得 ,所以 ,故A正确;
又 ,可得 ,则
,
所以函数 关于直线 对称,故 的值无法确定,故B不正确;
因为 ,则 ①,所以 关于 轴对称,
又 ,所以 ,即 ,所以
关于点 对称,则 ②,
由①②得 ,所以 ,则 ,
故 的周期为6,由②可得 ,即 ,所以 ,故C正确;
由②得 ,所以 ,则
,
故D正确.
故选:ACD.
35.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知函数 的定义域均为
.若 时 ,且 时 ,
则( )
A. B.函数 的图像关于点 对称
C. D.
【答案】AD
【分析】根据条件先求出 ,再根据 求值判断A,结合已知 ,
然后利用对称中心的概念判断B,根据数列知识及函数性质求出函数值的和即可判断C、D.
【详解】因为 时 ,
所以 ,
又 时 ,所以 , , , ,
所以 ,
故选项A正确;
由 得 ,
由 知 是奇函数,所以 ,上面两个式子相加得 ,所以 关于 对称,所以 错误;
,故选项 错误;
由 得
,
所以 正确.
故选:AD
36.(2023·河北石家庄·正定中学校考模拟预测)已知函数 ,下列说法正确的是( )
A. 在 处的切线方程为
B.
C.若函数 的图象与 的图象关于坐标原点对称,则
D. 有唯一零点
【答案】ABD
【分析】利用导数的几何意义求出切线方程判断A;计算 即可判断B;利用对称关系求出解析式判
断C;利用导数探讨单调性结合零点存在性定理判断D作答.
【详解】对于A,函数 ,求导得 ,有 ,
所以 在 处的切线方程为 ,即 ,A正确;
对于B,函数 ,有 ,
而 ,所以 ,B正确;对于C,函数 ,函数 的图象与 的图象关于坐标原点对称,
所以 ,C错误;
对于D,函数 的定义域为R,求导得 ,令 ,
,当 时 ,当 时, ,则函数 在 上递增,在 上递
减,
于是 ,函数 在 上单调递增,而 ,
由零点存在性定理知 在 内存在唯一零点,所以 有唯一零点,D正确.
故选:ABD
37.(2023·广东·统考模拟预测)已知函数 ,则( )
A.当 时, 的定义域为R
B. 一定存在最小值
C. 的图象关于直线 对称
D.当 时, 的值域为R
【答案】AC
【分析】根据对数函数的性质及特殊值一一判断.
【详解】对于A:若 ,则 ,则二次函数 的图象恒在 轴的上方,
即 恒成立,所以 的定义域为R,故A正确;
对于B:若 ,则 的定义域为 ,值域为R,没有最小值,故B错误;
对于C:由于函数 为偶函数,其图象关于y轴对称,将该函数的图象向左平移 个单位长度即可得到函数 的图象,
此时对称轴为直线 ,故C正确;
对于D:若 ,则 ,故 的值域不是R,故D错误.
故选:AC
38.(2023·安徽滁州·安徽省定远中学校考二模)已知函数 则( )
A. 没有极值点
B.当 时,函数 图像与直线y=m有三个公共点
C.点 是曲线 的对称中心
D.直线 是曲线 的切线
【答案】CD
【分析】证明函数 为奇函数即可判断C,由导数判断函数的单调性,得到函数 的大致图像,即
可判断AB,然后根据导数的几何意义即可判断D.
【详解】因为 , 时,
,所以 为奇函数,则 关于点 对称,故选项C正确;
当 时, ,令 ,解得 ,
∴ 在 上单调递增,在 上单调递减, ,又 为奇函数,
画出 的大致图像,由图知选项A错误,选项B错误;
假设 是曲线 的切线,设切点为 ,则 ,解得
,或 ;
当 时,直线 是曲线 的切线,故选项D正确.
故选:CD.
39.(2023·山西大同·统考模拟预测)已知函数 ,则( )
A. 有两个极值点 B. 有两个零点
C. 恒成立 D. 恒成立
【答案】AD
【分析】求函数 的导函数 ,设 ,利用导数研究 的单调性,最值,判断C,再
确定 的极值判断A,利用证明 由此判断BD.
【详解】函数 的定义域为 ,
,
设 ,则 ,
当 时, ,函数 ,即 在 上单调递减,当 时, ,函数 ,即 在 上单调递增,
又 ,所以C错误;
又 ,所以存在 ,使得 ,又 ,
所以当 , ,函数 在 上单调递增,
当 时, ,函数 在 上单调递减,
当 时, ,函数 在 上单调递增,
所以当 时,函数 取极大值,当 时,函数 取极小值,
所以函数 有两个极值点,故A正确;
设 ,则 ,
当 时, ,函数 在 上单调递减,
当 时, ,函数 在 上单调递增,
又 ,
所以当 时, ,当且仅当 时取等号,
所以当 时, ,当且仅当 时取等号,
所以函数 只有一个零点, 恒成立,B错误;D正确;
故选:AD.
40.(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考模拟预测)已知函数 ,则( )
A.函数 为奇函数B.当 时, 或1
C.若函数 有且仅有一个零点,则实数 的取值范围为
D.若函数 在区间 上的值域为 ,则实数 的取值范围为
【答案】ABD
【分析】利用奇函数的定义即可判断选项A;解方程即可判断选项B;根据参数 是否为零,分别讨论即可
判断选项C;根据函数的奇偶性和已知条件列出不等式组即可判断选项D.
【详解】对于选项 ,由 ,可知函数 为奇函数,故 选项正确;
对于选项 ,由 ,解得 或 ,故B选项正确;
对于选项 ,由 ,有 ,当 时,函数 仅有一个零点0,当 时,必
有 ,有 ,可得 ,故C选项错误;
对于选项D,由 ,可知满足题意只需
当 时, ,有 ,即 ,
所以 ,由 ,有 ,
则 ,可知当 时, 和 恒成立,
,有 .故D选项正确.
故选:ABD.第三部分 能力提升模拟题
41.(2023·重庆巴南·统考一模)已知函数 ,下列选项正确的是( )
A. 有最大值
B.
C.若 时, 恒成立,则
D.设 为两个不相等的正数,且 ,则
【答案】ACD
【分析】对于A:求导,利用导数判断原函数的单调性和最值;对于B:利用作差法比较大小;对于C:利
用定点分析判断;对于D:利用极值点偏离分析证明.
【详解】对于选项A:由题意可得:函数 的定义域为 ,且 ,
令 ,解得 ;令 ,解得 ;
则函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 有最大值 ,故A正确;
对于选项B:因为 ,
则 ,
所以 ,故B错误;对于选项C:构建 ,则 ,
因为 ,且当 时, 恒成立,
则 ,解得 ,
若 ,则 当 时恒成立,
则 在 上单调递减,则 ,符合题意
综上所述: 符合题意,故C正确;
对于选项D:因为 ,
整理得 ,即 ,
由选项A可知:函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
当x趋近于0时, 趋近于0,且令 ,解得 ,
不妨设 ,
构建 ,
因为 在 上恒成立,
则 在 上单调递增,可得 ,
所以 ,即 ,
可得 ,
注意到 在 上单调递减,且 ,所以 ,即 ,故D正确;
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数 ;
(3)利用导数研究 的单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值
问题.
42.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考二模)定义在 上的函数 ,其导函数分别为
,若 , ,则( )
A. 是奇函数
B. 关于 对称
C. 周期为4
D.
【答案】ABD
【分析】对于选项A,利用已知条件 ,即得结果.对于选项B,由题意可推导出 为偶函数, 为奇函数,所以 ,即 即可证明;对于选项
C,由 关于 对称和 关于 对称,即得结果.对于选项D,通过赋值,利用C中推导的结论
和已知条件 ,由等差数列的前 项和即得结果.
【详解】因为 可得为 偶函数,所以 ,则 为奇函数,故A正确;
因为 , 偶函数, 时偶函数,
所以 为偶函数,所以 关于 对称,
因为 , 为奇函数, 为奇函数,
所以 为奇函数, 关于 对称,
,
则 其中 为常数,又 故 ,有 关于 对称,B正确;
令 等价于 , ,所以 ,
因为 关于 对称,所以 ,
所以令 等价于 ,所以 ,所以 ,
故可看成数列 ,
而因为 关于 对称,所以 , ,
故 是以 为首项, 为公差的等差数列,
是以 为首项, 为公差的等差数列,
所以 没有周期性,故C不正确;,
所以 ,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】结论点睛:本题考查利用抽象函数关系式求解函数周期性、对称性、奇偶性的问题;对于与导数
有关的函数性质,有如下结论:
①若 连续且可导,那么若 为奇函数,则 为偶函数;若 为偶函数,则 为奇函数;
②若 连续且可导,那么若 关于 对称,则 关于点 对称;若 关于 对
称,则 关于 对称.
43.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考三模)定义在R上的函数 , 的导函数为 ,
, 是偶函数.已知 , ,则( )
A. 是奇函数 B. 图象的对称轴是直线
C. D.
【答案】ABC
【分析】对于A,利用题中条件解出 ,利用奇函数得定义即可;
对于B,对题中得两个条件进行变化,可得到 ,从而判定出 的对称轴;
对于C,对题中得两个条件进行变化,对 进行赋值,即可;
对于D,证明 的性质,从而得到结论.
【详解】 , ,,又
为奇函数,故A正确.
是偶函数, ,
则
又 ,则 ,
所以 ,则
则 , ,
故 的图象关于 对称,故B正确.
因为 ,所以 ,
令 得, ,
又 ,令 ,
得 = ,故C正确.
, ,
又 , 是奇函数,
, 是奇函数,
则 , ,
则 , ,
故 ,D错误.
故选:ABC.44.(2023·河北·校联考三模)已知 ,则下列不等式成立的是
( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】先利用三角函数线得到 ,进而得到 ,作差法得到 ,得到
;再构造函数 , 与 , ,证明出 .
【详解】设 为锐角,作出单位圆,与 轴交于 点,则 ,
过点 作 垂直于 轴,交射线 于点 ,连接 ,过点 作 ⊥ 轴于点 ,
由三角函数定义可知 , ,
设扇形 的面积为 ,则 ,即 ,故 ,
所以 ,
,
因为 ,所以 ,故 ,
综上: ,A正确,B错误;
令 , ,则 ,
当 时, ,故 在 上单调递增,所以 ,所以 ,
令 , ,则 ,
当 时, , 单调递增,当 时, , 单调递减,
故 ,故 ,
故 ,C正确,D错误;
故选:AC
【点睛】方法点睛:我们经常使用不等式放缩来比较大小或证明不等式,常用的不等式有 ,
, , , 等.
45.(2023·广东深圳·深圳市高级中学校考模拟预测)对于函数 和 ,设
,若存在 ,使得 ,则称 与 互为“零点相邻函
数”.若函数 与 互为“零点相邻函数”,则实数 的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据零点的定义求函数 的零点 ,由定义可得函数 的零点 的范围,结合函数解析式,
转化为含参方程有解问题,求导,可得答案.
【详解】由题意,可得 , ,
易知 ,则 , ,
则 在 有解,求导得: ,令 ,解得 ,可得下表:
极大值
则当 时, 取得最大值为 ,
,
则 的取值范围为 ,
设 , ,则 ,
所以函数 在 上单调递减,所以 ,
所以 的值可以是 , , .
故选:BCD.
【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定
义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现
象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万
变才是制胜法宝.
46.(2023·广东·校联考模拟预测)已知函数 ,则过点 恰能作曲线 的
两条切线的充分条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】设切点坐标为 ,则有 ,所以问题转化为方程
恰有两个解,令 ,然后利用导数求解其零点即可.
【详解】由 ,得 ,
设切点为 ,则切线的斜率为 ,
所以有 ,
整理可得: ,
由题意可知:此方程有且恰有两个解,令 ,
,
,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递增,因为 ,
所以当 时, ;当 时, ,
①当 ,即 时,
当 时, ,则函数 单调递增,
当 时, ,函数 单调递减,
当 时, ,则函数 单调递增,
所以只要 或 ,即 或 ;
②当 ,即 时,
当 时, ,则函数 单调递增,
当 时, 函数 单调递减,
当 时, ,则函数 单调递增,
当 时, ,
所以只要 或 ,由 可得: ,由 得 ;
③当 时, ,所以函数 在 上单调递增,
所以函数至多有一个零点,不合题意;
综上:当 时, 或 ;
当 时, 或 ,
所以选项A正确,B正确,C错误,D错误,
故选:AB
【点睛】关键点睛:解题的关键是根据题意将问题转化为方程 恰
有两个解,构造函数 ,再次将问题转化为此函数有两个零点,然
后利用导数通过分析其单调性可求得结果.
47.(2023·山东泰安·统考模拟预测)定义在 上的函数 满足 ,函数
的图象关于 对称,则( )
A. 的图象关于 对称 B. 是 的一个周期
C. D.
【答案】ACD
【分析】由函数 的图象关于 对称,可得 ,即可判断A;先求出 最小
正周期为 ,再推出由 可判断B;令 ,求出 可判断C;求出
,可判断D.
【详解】对于A,由函数 的图象关于 对称,可推得 ,令 等价于 ,则 , 的图象关于 对称,所以A正确.
对于B,令 由 , ,
所以, ,所以 关于 对称.
由 ,所以 ,
所以, ,所以, 关于 对称.
令 等价于 ,则 ,
又因为 ,所以
令 等价于 ,
所以 ,
所以可得出 最小正周期为 .
, ,所以 不是 的周期,所以B错误.
对于C,令 ,则 ,所以,所以C正确.
对于D,因为 图象关于 对称,所以 ,
因为 , ,因为 最小正周期为 ,
所以 ,所以 ,
,
有 ,选项D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:令 是解题的关键,通过研究 的对称性和周期性得到 的性质,
即可求解.48.(2023·辽宁锦州·统考模拟预测)若 是函数 ( 为自然
对数的底数)图象上的任意两点,且函数 在点 和点 处的切线互相垂直,则下列结论中正确的是
( )
A. B. 最小值为1
C. 的最小值为 D. 的最大值为
【答案】ACD
【分析】先分段求导,利用导数的几何意义得出 ,通过构造新函数,利用导数的正负求得函数的单
调性,再利用单调性求出最值即可.
【详解】当 时, ,当 时, .
因为函数 在点 和点 处的切线互相垂直,所以 ,
即 .可得 .
因为 ,可得 .故A正确.
由 ,设 , ,
当 时, , 在 上单调递增,所以 在 上无最小值.故B错误.
由 ,设 , ,
当 时, , 在 上单调递减,所以 在 上有最小值 .故C正确.
由 ,设 , ,当 时, , 在 上单调递增,
所以 在 上有最大值 ,故D正确.
故选:ACD
49.(2023·江苏盐城·盐城中学校考三模)已知函数 , ,则( )
A.函数 在 上存在唯一极值点
B. 为函数 的导函数,若函数 有两个零点,则实数 的取值范围是
C.若对任意 ,不等式 恒成立,则实数 的最小值为
D.若 ,则 的最大值为
【答案】BCD
【分析】对于A:利用导数推出 在 单调递增,可得A错误;对于B:利用导数研究函数
的性质,得其图象,根据函数 的图象与直线 有两个交点,可得B正确;对于C:
根据 在 单调递增,将不等式化为 恒成立,右边构造函数求出最大值,可得C正确;
对于D:根据 以及指对同构得 ,将 化为 ,再求导可求出最大值,
可得D正确.
【详解】对于A: ,令 ,则 ,
令 ,解得: ,令 ,解得: ,故 在 单调递增,在 单调递减,故 ,故 在 单调递增,函数 在 上无极值点,故A错误;
对于B: ,令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,故 在 上为减函数,在 上为增函数,
故 ,即 ,
又 时, ,作出函数 的图象,如图:
若函数 有两个零点,得 有两个实根,得函数 的图象与直线 有两
个交点,
由图可知, ,故B正确;
对于C:由B得: 在 上恒成立,则 在 单调递增,则不等式 恒
成立,等价于 恒成立,故 ,
设 ,则 ,
令 ,解得: ,令 ,解得: ,
故 在 上单调递增,在 上单调递减,
故 ,故 ,则实数 的最小值为 ,故C正确;
对于D:若 ,则 ,即 ,
∵ ,∴ , , ,
由A知, 在 上单调递增,故 ,
所以 ,
设 ,则 ,
令 ,解得: ,令 ,解得: ,
故 在 上单调递增,在 上单调递减,
故 ,此时 ,
故 的最大值是 ,故D正确;
故选:BCD
【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数 ,
(1)若 ,总有 成立,故 ;
(2)若 ,总有 成立,故 ;
(3)若 ,使得 成立,故 ;
(4)若 ,使得 ,故 .
50.(2023·广东佛山·校考模拟预测)设函数 有4个零点,分别为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 的取值与 无关 D. 的最小值为10
【答案】AD
【分析】根据题意分析可得:原函数的4个零点可表示为直线 与函数 交
点的横坐标,结合图象以及基本不等式逐项分析判断.
【详解】令 ,可得:
当 时,即 ,可得 ;
当 时,即 ,可得 , ;
当 时,即 ,可得 , .
原函数的4个零点可表示为直线 与函数 交点的横坐标,
对于选项A、C:如图所示, 是方程 的两个解,
根据韦达定理可得: ,即可知选项A成立,选项C不成立;
对于选项B:因为 ,结合图象可得 ,即可知选项B不成立;
对于选项D:其中 ,
则有 ,当且仅当 时, 成立,
综上所述: 的最小值为10,选项D成立.故选:AD.
【点睛】方法点睛:利用函数零点求参数值或取值范围的方法
(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解;
(2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解;
(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解.
51.(2023·湖北黄冈·浠水县第一中学校考三模)若 为函数 的导函数,数列 满足
,则称 为“牛顿数列”.已知函数 ,数列 为“牛顿数列”,其中
,则( )
A.
B.数列 是单调递减数列
C.
D.关于 的不等式 的解有无限个
【答案】BCD
【分析】对函数求导,得出数列递推关系,构造等比数列,求出通项,根据数列的函数性质及不等式证明
逐一判断各选项.
【详解】对于A,由 得 ,所以 ,故A错误;对于B,由 得 , ,所
以 ,数列 是单调递减数列,故B正确;
对于C, , ,由 ,得 ,
所以 ,所以 ,
令 ,则 ,
所以数列 是公比为2的等比数列,又 , ,
所以 ,即 ,
所以 , ,即 .
对于C,,
下面用数学归纳法证明: .
当 时, ,命题成立;
假设当 时,命题成立,即 ;
当 时,即 ,
,命题成立;
所以 命题成立;
综上 成立.对于D, ,因为 ,
所以 ,即 , ,所以不等式的解有无限个,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:本题关键是由 和 ,构造等比数列 ,考
查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于偏难题目.
52.(2023·广东韶关·统考模拟预测)已知 是周期为4的奇函数,且当 时,
.设 ,则( )
A.函数 是奇函数也是周期函数
B.函数 的最大值为1
C.函数 在区间 上单调递减
D.函数 的图象有对称中心也有对称轴
【答案】BCD
【分析】根据判断 判断奇函数, 判断周期性,求出 在 的解析式,根据图
象平移写出 在 上解析式并判断奇偶性,进而可得 解析式,结合周期性判断B、C,最后
利用 、 判断D.
【详解】由 ,
令 ,则 ,故 ;
令 ,则 ,故 ;所以 ,
综上,一个周期内 ,
由 ,
而 ,故 不是奇函数,但周期为4,A错;
所以, 是将 图象右移一个单位,故在一个周期 图象如下:
由图象平移知: ,且 为偶函数,
所以 ,故 的最大值为1,B对;
由周期性知: 在 上单调性同区间 ,即单调递减,C对;
由 ,
由 ,
注意:根据周期性有 、 ,
综上, 关于 中心对称、关于 轴对称,D对.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:利用 奇函数、周期性判断 的奇偶性、周期性,再应用奇偶性求 解析式,
结合图象写出 解析式,最后求出 在一个周期内的解析式关键.53.(2023·广东广州·统考模拟预测)函数 ,则下列结论正确的是( )
A.若函数 在 上为减函数,则
B.若函数 的对称中心为 ,则
C.当 时,若 有三个根 ,且 ,则
D.当 时,若过点 可作曲线 的三条切线,则
【答案】ACD
【分析】求导得到导函数,根据单调区间解得A正确,代入点计算得到 ,B错误,求导得到函数的单
调区间,确定 , ,代入计算得到C正确,设出切点,计算切线方程,得到
,构造函数,计算极值得到D正确,得到答案.
【详解】对选项A: , ,
函数在 上为减函数,则 ,解得 ,正确;
对选项B:函数 的对称中心为 ,则 , ,错误;
对选项C: , ,
当 时, ,函数单调递增;
当 时, ,函数单调递减;
当 时, ,函数单调递增;, , ,故 , ,
要证 ,即 ,
整理得到 , ,不等式成立,正确;
对选项D:设切点为 ,则 , ,
则切线方程为 ,
将 代入上式,整理得 ,方程有三个不同解,
设 ,则 ,
当 时, ,函数单调递减;
当 时, ,函数单调递增;
当 时, ,函数单调递减;
极小值 ,极大值 ,故 ,正确;
故选:ACD
【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数求函数的单调区间,函数的切线问题,零点问题,意在考查学生
的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中,将参数的范围转化为求函数的极值是解题的关键.
54.(2023·广东广州·统考三模)设定义在R上的函数 与 的导函数分别为 和 .若
, ,且 为奇函数,则( ).
A. , B.
C. D.
【答案】AC【分析】由 为奇函数,结合奇函数的性质判断A,由条件证明 为周期为 的函数,利用组合
求和法求 判断C,根据条件证明 ,由此判断BD.
【详解】对A,又∵ 为奇函数,
则 图像关于 对称,且 ,
所以 ,A 正确;
对于C,∵ ,则 ,
则 ,又 ,
所以 ,
令 ,可得 ,即 .
所以 ,又
所以 ,
所以 ,
∴ 的周期 ,所以 ,
由 可得,
, , ,
所以 , ,
∴ ,C正确;对B, ,则 是周期 的函数, ,B错误;
对D, , ,所以
,
所以 ,D错误.
故选:AC.
【点睛】知识点点睛:本题考查导数的运算,奇函数的性质,抽象函数周期性的证明,分组求和法等知识
点,属于综合题,考查逻辑推理和首项运算的核心素养.
55.(2023·广东茂名·统考二模)已知定义在 上的函数 满足 ,函数
为奇函数,且对 ,当 时,都有 .函数 与函数
的图象交于点 , ,…, ,给出以下结论,其中正确的是( )
A. B.函数 为偶函数
C.函数 在区间 上单调递减 D.
【答案】BCD
【分析】根据已知条件可得函数 的对称中心和对称轴,然后可得周期,进而可判断A;根据偶函数的
定义,结合已知直接验证可判断B;由已知条件先判断在 的单调性,然后利用对称性即可判断C;判
断 的对称性,结合 的对称性即可求得所有交点横坐标之和,以及纵坐标之和,然后可判断D.
【详解】因为 ,所以 , 的图象关于 对称,因为函数 为奇函数,所以 的图象关于点 对称,且
又 ,
所以
,即 ,
所以 的周期为4,所以 ,故A错误;
由上可知, ,
,故B正确;
因为 ,当 时,都有 ,
即 ,所以 在区间 单调递增,
因为 的图象关于点 对称,所以 在区间 单调递增,
又 的图象关于 对称,所以 在区间 单调递减,C正确;
因为 ,所以 的图象关于点 对称,
所以 与 的交点关于点 对称,不妨设
则 ,
所以 ,
所以 ,D正确.
故选:BCD
56.(2023·江苏·校联考模拟预测)定义在 上的函数 满足 ,,则( )
A. 的图象关于 对称 B.4是 的一个周期
C. D.
【答案】ACD
【分析】对于A,令 可得 ,即可得到 的对称性,对于B,令 ,
即可得到4为 的一个周期,从而得到 ,对于C,令 ,对于D,结合前面的结论,
求出函数值即可.
【详解】因为 ,即 ,
令 ,则 ,所以 关于 对称,
则 的图象关于 对称,故A正确;
因为 ,则 ,
令 ,则 ,则 的图象于 对称,
因为 ,所以 ,
即 ,则 的图象关于 对称.
所以 ,又 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以4为 的一个周期,即 ,
则 ,故B不正确;
对于C:因为 ,令 可得 ,故C正确;对于D:因为 ,则 , , ,
又 , , ,
所以 , ,
, ,
,
, , ,
, , ,
, , ,
,所以 ,故D正确;
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:令 是解题的关键,通过研究 的对称性,周期性得到 的性质.
57.(2023·广东佛山·校联考模拟预测)已知函数 、 定义域均为 ,且 ,
为偶函数,若 ,则下面一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】根据条件判断 关于 中心对称和 轴对称,可求出 是函数 的周期,利用
函数的对称性和周期性进行转化求解即可.
【详解】由 可得函数 关于 中心对称,且 ,又因为 为偶函数,
所以 ,令 等价于 ,所以
可知函数 关于 轴对称,再令 替换 ,所以 ,
所以 知, ,
,所以 ,即 是函数 的周期,
由 ,令 ,则 ,故A正确;
因为 ,由已知条件无法求出 ,故C不正确;
由 可得 ,所以B不正确;
由 可得 与 关于 中心对称,
所以 是函数 的周期, ,故D正确.
故选:AD.
【点睛】关键点点睛:根据条件判断函数 , 的对称性和周期性,利用函数的对称性和周
期性进行转化求解时解决本题的关键.
58.(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)已知函数 存在两个极值点 ,
,则以下结论正确的为( )
A. B.
C.若 ,则 D.
【答案】BD
【分析】由题可得方程有 两个不相等的实数根 , ,构造函数 ,利用导数研究函
数的性质画出函数的大致图象,然后结合条件逐项分析即得.
【详解】由题可得 ,则 即 ,显然 ,若方程有两个不相等的实数根 , ,即方程有 两个不相等的实数根 , ,
即 的图象与直线 有两个交点,且横坐标分别为 , ,
又 ,所以由 可得 ,由 可得 ,
所以 在 , 上单调递减,在 上单调递增,且当 时, ,当 时,
,
对A,要使函数 存在两个极值点 , ,则 ,A错误;
对B,当 时, 的图象如图,易知 ,B正确;
对C,若 ,则 ,得 ,故 ,C错误;
对D,因为 ,所以 ,又 ,所以 , ,所以 ,故 ,所
以 ,D正确.
故选:BD.
【点睛】函数由极值、极值点求参数的取值范围的常用方法与策略:
1、分类参数法:一般命题情境为给出区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法为从
中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不
等式,再通过解不等式确定参数的取值范围;
2、分类讨论法:一般命题情境为没有固定的区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法
为结合函数的单调性,先确定参数分类标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各个小范围并在一起,即可为所求参数的范围.
59.(2023·湖北襄阳·襄阳四中校考模拟预测)已知关于 的方程 有两个不等的实根 ,且
,则下列说法正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】由已知 与 有两个不同的交点,利用导数研究函数 性质,结合图象确定 的
范围,判断A,要证明 只需证明 ,结合函数 单调性只需证明 ,
故构建函数 ,利用导数证明结论,判断B,利用比差法比较 ,判断C,利用
的范围,结合指数函数性质证明 ,判断D.
【详解】方程 ,可化为 ,
因为方程 有两个不等的实根 ,
所以 与 有两个不同的交点,
令 ,则 ,
令 ,可得 ,
当 时, ,函数 在 单调递减,
当 时, ,函数 在 单调递增,
,
当 时, ,且 ,当 时, ,
当 时,与一次函数相比,指数函数 呈爆炸性增长,
故 ,当 时, , ,
根据以上信息,可得函数 的大致图象如下:
,且 ,故A正确.
因为 ,
构造 ,
,
在 上单调递增,
,
,即 ,
由 在 单调递增
所以 ,故B正确.
对于C,由 , ,
所以 ,
又 ,所以 ,则 ,所以 ,故C错误.
对于D,由 ,可得 ,所以 ,D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化
为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数
的单调性、极(最)值问题处理.
60.(2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测)已知 , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由已知可得 .构造函数 ,根据导函数得出函数的单调性,结
合零点存在定理,可得出 .根据基本不等式及其取等号的条件,即可得出A项;由已知可得
,移项构造函数,根据导函数得出函数的单调性,即可得出不等关系,判断B、C、D.
【详解】由已知可得, .
设 ,则 恒成立,
所以,当 时, 单调递增.
又 , ,
根据零点存在定理可得, ,使得 ,
所以,由 可得, .
对于A项,因为 ,当且仅当 ,即 时等号成立.
因为 , ,所以 ,故A项正确;
对于B项,因为 ,所以 .
令 , ,则 .
因为 ,所以 , ,所以 ,
所以,当 时, 恒成立.
又 ,所以 ,
即 ,即 ,故B项错误;
对于C项,因为 ,
所以 .
设 , ,
则 .
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 在 上恒成立,
所以, 在 上单调递增.
又 ,所以 ,
所以 ,故C项正确;
对于D项,因为 ,所以 .
设 , ,
则
.
因为 , , ,所以 ,当且仅当 时等号成立.
因为 ,所以 , , .
因为 ,所以 ,
所以 ,当且仅当 ,即 时等号成立.
因为 ,所以 ,
所以, ,
所以 在 上恒成立,
所以, 在 上单调递增.
又 ,所以 ,
所以, ,故D项错误.
故选:AC.
【点睛】方法点睛:移项构造函数,然后根据导函数得出函数的单调性以及最值,得出不等式恒成立,进
而得出不等关系.